切削刀具的制作方法
【專利摘要】一種切削刀具包括：前刀面；后刀面；切削刃，其形成在前刀面與后刀面彼此相交的脊部處；刃帶，其沿著切削刃布置在前刀面上；斷屑槽，其布置在刃帶內(nèi)側的前刀面上；以及彎曲表面，其形成在斷屑槽的溝槽表面與刃帶之間，其中，彎曲表面的曲率半徑為0.5mm以上。
【專利說明】
切削刀具
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種即具有高刀刃強度又具有耐月牙洼磨損性的切削刀具。
【背景技術】
[0002]需要具有高刀刃強度的一些切削刀具具有通過沿著切削刃在前刀面上形成刃帶而被強化的刀刃(見專利文獻I)。
[0003]當切削刀具特別需要具有高刀刃強度時，減小刃帶部的前角、形成具有負前角的負倒棱或增大刃帶寬度。
[0004]當切削刀具需要具有耐月牙洼磨損性時，使用例如增大刃帶部的前角、減小刃帶寬度或省略刃帶等方法。
[0005]例如，在專利文獻2中，將沒有刃帶的切削刃布置在具有圓弧狀刀刃的拐角部分處。這預期具有提高耐月牙洼磨損性的效果。
[0006]引用列表
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.9-57507
[0009]專利文獻2:日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2002-66812

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術問題
[0011]當減小切削刀具的刃帶部的前角或增大刃帶寬度以滿足高刀刃強度的要求時，切削刀具變得不耐月牙洼磨損。
[0012]當增大切削刀具的刃帶部的前角、減小刃帶寬度或省略刃帶以滿足耐月牙洼磨損的要求時，切削刀具的刀刃強度很可能減小。
[0013]因此，難以滿足高刀刃強度和耐月牙洼磨損性這兩者的要求，因為這些要求之間存在一定的權衡。
[0014]本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)一種這樣的切削刀具:該切削刀具既具有高刀刃強度又具有耐月牙洼磨損性，并因此提高切削刀具的耐久性。
[0015]解決問題的技術方案
[0016]為了實現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的切削刀具包括:前刀面;后刀面;切削刃，其形成在前刀面與后刀面相交的脊部處；刃帶，其沿著切削刃設置在前刀面上；斷肩槽，其設置在刃帶內(nèi)側的前刀面中；以及彎曲表面，其形成在斷肩槽的溝槽表面與刃帶之間。彎曲表面的曲率半徑為0.5mm以上。
[0017]本發(fā)明的有益效果
[0018]上述切削刀具既可以具有高刀刃強度又可以具有耐月牙洼磨損性。
【附圖說明】
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的切削刀具的實例的平面圖。
[0020]圖2是圖1的切削刀具的銳角拐角部分的放大平面圖。
[0021]圖3是沿著圖2的線D-D截取的截面圖。
[0022]圖4是沿著圖2的線E-E截取的截面圖。
[0023]圖5是示出了切肩在刃帶與斷肩槽的溝槽表面之間的彎曲表面上滑動的同時被排出的示意圖。
[0024]圖6是示出了在刃帶與斷肩槽的溝槽表面之間未設置彎曲表面的情況下切肩被排出的示意圖。
[0025]圖7是示出了在評估試驗中測量前刀面的月牙洼磨損的結果的曲線圖。
[0026]圖8示出了在評估試驗中測量月牙洼磨損寬度的方法。
【具體實施方式】
[0027]在下文中，將參考圖1至圖4對根據(jù)本發(fā)明實施例的切削刀具進行描述。
[0028]圖1示出了對用于車削加工的菱形切削刀具應用本發(fā)明的實例。
[0029]本實例中的切削刀具I是負型切削刀具，在該切削刀具中，作為后刀面3的側面與作為前刀面2的上表面垂直。前刀面2與后刀面3相交處的脊部用作切削刃4。
[0030]切削刃4包括:拐角切削刃4a，其具有預定的刀尖半徑R;以及直線切削刃4b，其布置在相鄰拐角切削刃4a之間。
[0031]切削刀具I的前刀面2設置有:刃帶5，其沿著切削刃4延伸；斷肩槽6，其自刃帶5的位置起下降;斷肩脊部7;以及中央平臺部8。
[0032]如果切削刀具I是單面切削刀具，則下表面(未示出)是平坦表面。如果切削刀具I是雙面切削刀具，則下表面設置有與上表面的斷肩槽、斷肩脊部和中央平臺部一樣的斷肩槽、斷肩脊部和中央平臺部8，并且上表面和下表面被加工成具有相同的形狀。
[0033]必要時，在中央平臺部8的中心處形成從上表面延伸至下表面的用于安裝的貫穿孔(未示出)。
[0034]圖2是圖1的切削刀具I的銳角拐角部分9的放大平面圖。圖3示出了沿著拐角部分9的拐角角度的二等分線(圖2中的線D-D)截取的截面。
[0035]圖4示出了沿著與直線切削刃4b垂直的圖2的線E-E截取的截面。圖2中的線E-E位于與拐角的端部相距距離C的位置。距離C比拐角部分9的刀尖半徑R大。
[0036]可以從圖3和圖4看到的是，在本實例中，切削刀具I的刃帶5是具有正前角正刃帶。然而，刃帶5可以是前角為0°或負角的負倒棱。前角是相對于與中央平臺部8的上表面平行的線的角度。
[0037]考慮到布置刃帶5的效果(提高了刀刃強度)，適當?shù)氖牵袔?的前角01和02在約-10°至+15°的范圍內(nèi)。前角Q1和前角θ2可以相同或可以不相同。
[0038]如圖3所示，拐角部分9的作為斷肩槽6的溝槽表面6a的前刀面2具有前角θ4。考慮到切肩的平穩(wěn)排出與刀刃強度之間的平衡，適當?shù)氖?，?在約20°至70°的范圍內(nèi)。
[0039]彎曲表面10布置在刃帶5與自刃帶5的內(nèi)端起下降的前刀面2之間，S卩，溝槽表面6a具有前角θ4。彎曲表面10具有凸形形狀，并且彎曲表面10的一端與刃帶5平滑地連接。彎曲表面10的另一端可以如圖所示那樣與斷肩槽6的溝槽表面6a平滑地連接，或可以經(jīng)由成角度部分或臺階部與溝槽表面6a連接。
[0040]在圖3中彎曲表面10的曲率半徑為0.5mm以上。通過在刃帶5與斷肩槽6的溝槽表面6a之間布置具有比較大的曲率半徑的這種彎曲表面，可以在保持高刀刃強度的同時減少月牙洼磨損。
[0041]即使當形成具有0.5mm以上的曲率半徑的彎曲表面10時，與未設置彎曲表面10的情況相比，刃帶5的厚度也未顯著減小。因此，可以保持高刀刃強度。
[0042]當布置彎曲表面10時，減小了刃帶5的有效寬度。因此，如圖5所示，切肩A在與彎曲表面10在較大區(qū)域上接觸的同時(在彎曲表面10上滑動的同時)被彎曲表面10引導并被排出。因此，切肩A對前刀面2施加的接觸壓力被分散并且減少了月牙洼磨損。
[0043]如圖6所示，如果溝槽表面6a經(jīng)由成角度部分與刃帶5連接，則已與刃帶5的表面接觸的切肩A趨于在與溝槽表面6a分開的同時被排出。因此，表面壓力集中在切肩A與刃帶5的表面接觸的接觸點上，并且月牙洼磨損增大。
[0044]上述彎曲表面10有效地解決了該問題。通過設置彎曲表面10，即使刃帶5的前角減小(因此提高了刀刃強度)，也減少了月牙洼磨損的發(fā)生。
[0045]當使用粉末冶金法制造切削刀具I時，模具的用于避免應力集中的彎曲表面形狀(具有約0.2mm的曲率半徑)被轉移至刃帶5與溝槽表面6a之間的相交部分。然而，因為曲率半徑太小，所以不會產(chǎn)生分散切肩A的接觸壓力的效果。
[0046]圖3示出了從拐角切削刃4a至沿著拐角切削刃4a形成的刃帶5與彎曲表面10之間的連接點的距離I。適當?shù)氖?，距離I在約0.05mm至1/3L(這里，在本發(fā)明中被稱為刃帶寬度L的L是從切削刃4至作為刃帶5的延伸的假想平面與作為溝槽表面6a的延伸的假想平面的交點的距離)的范圍內(nèi)。如果距離I小于0.05mm，則難以得到高刀刃強度。
[0047]如果距離I大于1/3L，則更有可能切肩A在沒有到達彎曲表面10的情況下與刃帶5的表面接觸，從而降低了布置彎曲表面10的效果。
[0048]圖4示出了本實例中的切削刀具I的包括直線切削刃4b的部分。在該部分中，刃帶寬度L在約0.15mm至0.8mm的范圍內(nèi)，并且斷肩槽6的具有前角θ3的溝槽表面6a經(jīng)由彎曲表面11與刃帶5連接。直線切削刃4b形成在如下區(qū)域中:該區(qū)域與切削刀具的拐角的一端以比刀尖半徑R大得多的距離間隔開。
[0049]彎曲表面11設置在包括直線切削刃4b的部分中，以去除邊緣。因此，彎曲表面11的曲率半徑非常小。例如，在圖4中，彎曲表面11的曲率半徑為0.2mm以下。
[0050]適當?shù)氖牵c拐角部分9處的溝槽表面6a的前角θ4—樣，在該位置處的溝槽表面6a的前角θ3在約20°至70°的范圍內(nèi)。拐角部分9處的溝槽表面6a的前角θ4和直線切削刃部分處的溝槽表面6a的前角θ3可以相同或可以不相同。
[0051]因為如本實例中的切削刀具I那樣在沿著直線切削刃4b的區(qū)域中不太可能發(fā)生月牙洼磨損，所以上述區(qū)域優(yōu)選地設計為與沿著拐角切削刃4a的區(qū)域相比更強調(diào)強度。通過組合使用圖3所示的橫截面結構以及圖2所示的橫截面結構，可以實現(xiàn)整體上具有高強度的切削刀具I。
[0052]斷肩脊部7包括中央平臺部8以及包圍中央平臺部8的斷肩壁部7a。斷肩脊部7是這種脊部:對切肩施加排出阻力的斷肩壁部7a自斷肩槽6的溝槽底部起朝向中央平臺部8傾斜地上升。斷肩脊部7成形為在沿著拐角切削刃4a的二等分線的方向上以及在朝向位于直線切削刃4b的縱向中央部分處的切削刃的方向上凸出。斷肩脊部7的形狀可以是任意合適的形狀，并且不限于附圖所示的形狀。
[0053]在本實例的切削刀具I中，鈍角拐角部分的沿著拐角角度的二等分線的橫截面形狀與銳角拐角部分9的沿著拐角角度的二等分線的橫截面形狀相同。
[0054]如果沒有頻繁使用切削刀具的鈍角拐角，則鈍角拐角處的前刀面2的月牙洼磨損不太可能顯著地增加。因此，鈍角拐角不需要具有將刃帶5與斷肩槽6的溝槽表面6a彼此連接在一起的彎曲表面。
[0055]下文將描述根據(jù)本發(fā)明的切削刀具I的性能評估試驗的結果。進行評估試驗以檢驗布置在刃帶5和斷肩槽7的溝槽表面6a之間的彎曲表面10的曲率半徑與在前刀面2上產(chǎn)生的月牙洼磨損的寬度之間的關系。
[0056]具有下述特性的切削刀具的樣品被制造并在評估試驗中使用。材料:硬質合金，銳角拐角的拐角角度:80°，直線切削刃4b的內(nèi)切圓的直徑:12.7mm，刃帶寬度L:0.2mm和
0.3mm;以及斷肩槽6的溝槽表面6a的前角(圖3中θ4:25°)。
[0057]評估試驗中所使用的10個切削刀具的圖3所示彎曲表面10的曲率半徑為Omm以及
0.2mm至1.0mm(增量為0.1mm)。
[0058]在各個樣品中，刃帶5的前角θ2和斷肩槽6的溝槽表面6a的前角θ4如下:
[0059]θ2:0°
[0060]θ4:25。。
[OO61 ] 通過使用這些樣品，在相同的條件(切削速度V: 120m/mi η，切削深度ap: 25mm，進給速度f:0.31111]1八'6￥)下對由31]3316制成的工件進行車削加工，并且檢驗前刀面上的月牙洼磨損的發(fā)生程度。圖7示出了結果。
[0062]通過在與圖8所示的直線切削刃4b垂直的方向上測量寬度w來得到圖7所示的月牙洼磨損寬度。
[0063]圖7所示的評估試驗的結果確認了將曲率半徑為0.5mm以上的彎曲表面布置在拐角部分9的刃帶5與斷肩槽6的溝槽表面6a之間的有效性。
[0064]通過布置彎曲表面，可以提供即具有高刀刃強度又具有耐月牙洼磨損性的切削刀具并能夠提高切削刀具的耐久性。
[0065]在以上描述中，菱形切削刀具用作實例。然而，本發(fā)明也可以應用于具有例如三角形或矩形等其他形狀的切削刀具。
[0066]附圖標記列表
[0067]I切削刀具
[0068]2前刀面
[0069]3后刀面
[0070]4切削刃
[0071]4a拐角切削刃
[0072]4b直線切削刃
[0073]5 刃帶
[0074]6斷肩槽
[0075]6a溝槽表面
[0076]7斷肩脊部
[0077]7a斷肩壁部
[0078]8中央平臺部
[0079]9拐角部分
[0080]10，11彎曲表面
[0081]I從拐角切削刃至刃帶與彎曲表面之間的連接點的距離
[0082]L刃帶寬度
[0083]θ!,θ2刃帶的前角
[0084]θ3,θ4斷肩槽的溝槽表面的前角
[0085]A 切肩
[0086]w月牙洼磨損寬度
【主權項】
1.一種切削刀具，包括: 前刀面； 后刀面； 切削刃，其形成在所述前刀面與所述后刀面相交的脊部處； 刃帶，其沿著所述切削刃設置在所述前刀面上； 斷肩槽，其設置在所述刃帶內(nèi)側的所述前刀面中；以及 彎曲表面，其形成在所述斷肩槽的溝槽表面與所述刃帶之間， 其中，所述彎曲表面的曲率半徑為0.5mm以上。2.根據(jù)權利要求1所述的切削刀具，其中，所述切削刃包括拐角切削刃和直線切削刃，并且 從所述拐角切削刃至所述刃帶與所述彎曲表面之間的連接點的距離I為0.05mm以上，并小于或等于沿著所述直線切削刃形成的所述刃帶的刃帶寬度L的1/3。3.根據(jù)權利要求2所述的切削刀具，其中，沿著所述直線切削刃形成的所述刃帶的所述刃帶寬度1^在0.15mm至0.8mm的范圍內(nèi)。4.根據(jù)權利要求2所述的切削刀具，其中，沿著所述拐角切削刃形成的所述斷肩槽的所述溝槽表面的前角在20°至70°的范圍內(nèi)。5.根據(jù)權利要求3所述的切削刀具，其中，沿著所述拐角切削刃形成的所述斷肩槽的所述溝槽表面的前角在20°至70°的范圍內(nèi)。6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的切削刀具，還包括斷肩脊部，其中，所述斷肩脊部包括斷肩壁部，所述斷肩壁部自所述斷肩槽的溝槽底部起朝向所述斷肩脊部的中央平臺部上升。
【文檔編號】B23B27/14GK105899316SQ201580004311
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年2月26日
【發(fā)明人】松田直樹, 天坂陽星, 藤澤伸也
【申請人】住友電工硬質合金株式會社